KR100332057B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 형성용 금형 제조방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 형성용 금형 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 곡면 형상을 가지는 격벽홈을 형성하기에 적합하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 형성용 금형 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 형성용 금형 제조방법은 기판 상에 격벽 형상의 수지패턴을 형성하는 단계와, 수지패턴이 형성된 기판 상에 도금을 이용하여 금속물질 성장시켜 소정 두께의 금속층을 형성하는 단계와, 금속층에서 수지패턴 및 기판을 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 곡면 형상을 가지는 격벽홈을 형성하기에 적합한 금형을 용이하게 제작할 수 있게 된다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 형성용 금형 제조방법{Method Of Fabricating Mold For Forming Barrier Rib Of Plasma Display Panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 관한 것으로, 특히 곡면 형상을 가지는 격벽홈을 형성하기에 적합하도록 한 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 형성용 금형 제조방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 'PDP'라 함)은 단순한 구조이면서도 고휘도 및 고발광 특성을 가짐과 아울러 160。 이상의 광시야각과 40 인치이상의 대화면에 적합한 장점이 있다. PDP는 그 구동방식에 따라 크게 대향방전을 하게 되는 직류(DC)형과 면방전을 하게 되는 교류(AC)형으로 대별된다. 교류방식의 플라즈마 디스플레이 패널은 직류방식에 비하여 저소비전력과 라이프 타임이 큰 장점이 있다.
3전극 교류 방식의 면방전형 PDP는 도 1에서 알 수 있는 바, 투명전극쌍(6)과 버스전극쌍(10)이 형성된 상부 유리기판(2)과, 어드레스 전극(8)이 형성된 하부유리기판(4)과, 하부 유리기판(4)에서 수직으로 신장되는 격벽(12)을 구비한다. 격벽(12)과 하부 유리기판(4)에는 형광체(18)가 도포된다. 상부 유리기판(2), 하부 유리기판(4) 및 격벽(12)에 의해 마련된 방전셀 공간에는 He, Xe 등의 방전가스가 주입된다. 투명전극쌍(6)에 나란하게 접촉되는 버스전극쌍(10)은 투명전극쌍(6)의 전기적 저항을 감소시킴으로써 방전 전압을 낮추는 역할을 한다. 투명전극쌍(6) 및 버스전극쌍(10)이 형성된 상부 유리기판(4) 위에는 유전체층(14)과 보호막(16)이 순차전으로 전면 도포된다. 유전체층(14)은 방전시에 벽전하를 축적하는 역할을 한다. 보호막(16)은 방전으로부터 투명전극쌍(6), 버스전극쌍(10) 및 유전체층(14)을 보호하는 역할을 하게 된다. 어드레스전극(8) 위에는 유전체후막(5)이 형성된다. 어드레스전극(8)은 투명전극(6) 및 버스전극쌍(10)에 인가되는 주사펄스에 동기되어 데이터가 공급됨으로써 하나의 투명전극(6)과 대향방전을 하게 되어 주사될 방전셀을 선택하게 된다. 선택된 방전셀에서는 투명전극쌍들(6)간에 교류전압이 인가되어 면방전을 행하여 플라즈마를 발생시키고, 이 플라즈마로부터 방출된 자외선이 형광체(18)를 여기·발광시키게 된다.
격벽(12)은 투명전극쌍(6) 및 버스전극쌍(10)에 직교되는 방향의 스트라입(Stripe) 형태로 형성된다. 이 격벽(12)은 상/하부 유리기판(2,4)과 함께 방전공간을 마련함과 아울러 인접한 방전셀간의 광학적 크로스토크(Crosstalk)를 방지하는 역할을 한다.
격벽(12)의 제조방법으로는 일반적으로 스크린 프린트(Screen Print)법, 샌드 블라스트(Sand Blast)법 및 금형(Mold)법 등이 있다.
도 2a 내지 도 2d는 스크린 프린터법에 의한 격벽의 제조방법을 단계별로 나타낸다. 먼저, 유전체후막(5)이 전면 형성된 유리기판(4) 상에 스크린(도시하지 않음)을 정위치시킨 후, 스크린 위에 격벽재 페이스트(20)를 도포함으로서 유리기판에 소정 두께의 페이스트층을 형성한 다음, 건조시킨다. 이를 수차례(10∼15회) 반복하여 150∼200㎛ 높이의 격벽(12)을 형성하게 된다. 이와 같은 스크린 프린트법은 공정이 간단하고 제조단가가 낮은 장점이 있으나, 스크린과 유리기판(4)의 위치조정을 하고 인쇄와 건조를 수회 되풀이하는 공정이 필요하게 되어 제조시간이 많이 소요될뿐 아니라 매 스크린 정렬시 스크린과 기판의 위치가 어긋나게 되므로 격벽의 형상이 변형될 수 있는 문제점이 있다.
도 3a 내지 도 3f는 샌드 블라스트(Sand Blast)법에 의한 격벽의 제조방법을 단계별로 나타낸다. 먼저, 유전체후막(5)이 형성된 유리기판(4)에 소정 두께의 격벽재 페이스트(20)를 도포한다. 이어서, 격벽재 페이스트(20)에 감광성수지(22)를 도포한후, 노광 및 현상공정에 의해 감광성수지패턴(24)을 형성한다. 이 감광성수지패턴(24)에 가압시킨 샌드입자를 분사하여 감광성수지패턴(24)이 형성되지 않은 부분의 격벽재 페이스트(20)를 제거시킨후, 감광성수지패턴(24)을 제거한다. 이와 같은 샌드 블라스트법은 대면적의 기판에 격벽을 형성할수 있고 고정세화가 가능한 장점이 있지만 연마제(샌드입자)에 의해 제거되는 페이스트의 양이 많게 되므로 제료의 낭비와 제조비용이 클뿐 아니라 제조공정시 소성시에 기판의 균열을 발생시키는 문제점이 있다.
도 4a 내지 도 4c는 금형법에 의한 격벽의 제조방법을 단계별로 나타낸다. 먼저, 유전체후막(5)이 형성된 유리기판(4) 상에 소정 두께의 격벽재 페이스트(20) 또는 그린 테이프를 형성한다. 이어서, 격벽재 페이스트(또는 그린 테이프)(20)에 금형(26)을 정위치한 후, 소정의 압력을 인가하게 된다. 다음으로, 금형(26)을 제거하게 되면 금형(26)의 홈(26a) 형상에 대응하는 격벽(12)이 유전체후막(5) 위에 형성된다. 이와 같은 금형법은 제조공정이 단순한 장점이 있는 반면, 반고상 상태의 격벽재 패이스트(20) 상의 금형(26) 가압시 인가압력이 크고, 그 압력 조정이 어려운 단점이 있다. 또한, 금형(26)이 정밀해야 되므로 금형(26)의 가공 정밀도가 요구되고 격벽(12)이 고정세화 될수록 금형(26)과 격벽(12)을 분리하는 것이 어려운 문제점이 있다. 다시 말하여, 금형(26)은 일반적으로 기계적인 가공에 의해 홈(26a)이 형성되는데, 기계적인 가공은 그 정밀도에 한계가 있으므로 홈(26a) 내에 스크래치(scratch)가 존재하는 등 정밀도가 떨어지게 된다. 또한, 금형(26)을 격벽재 페이스트(20)와 분리할 때 홈(26a) 내에 충진된 격벽재가 금형(26)과 함께 뜯겨 나가게 된다. 이러한 금형법을 이용한 격벽 제조방법의 문제점을 해결하기 위하여, 도 5와 같이 금형(26)에 형성되는 홈(26b)이 금형(26) 표면으로부터 깊어질수록 직경이 작아짐과 아울러 표면이 곡면인 형태로 형성됨이 바람직하다. 그러나 기계적인 가공방법에 의해서는 미세한 곡면 형태의 홈(26a)을 형성함에 있어서, 그 정밀도가 떨어지는 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 곡면 형상을 가지는 격벽홈을 형성하기에 적합하도록 한 PDP의 격벽 형성용 금형 제조방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 3전극 교류구동형 플라즈마 표시장치를 나타내는 사시도.
도 2a 내지 도 2d는 스크린 프린터법에 의한 격벽의 제조방법을 나타내는 도면.
도 3a 내지 도 3f는 샌드 블라스트법에 의한 격벽의 제조방법을 나타내는 도면.
도 4a 내지 도 4c는 금형법에 의한 격벽의 제조방법을 나타내는 도면.
도 5는 표면이 곡면인 홈을 나타내는 단면도.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 형성용 금형 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2 : 상부 유리기판 4 : 하부 유리기판
5 : 유전체후막 6 : 투명전극쌍
8 : 어드레스 전극 10 : 버스전극쌍
12 : 격벽 14 : 유전체층
16 : 보호막 18 : 형광체
20 : 격벽재 페이스트 22 : 감광성수지
24,36a,36b : 감광성수지패턴 26,40 : 금형
32 : 감광성수지층 38 : 금속층
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 형성용 금형 제조방법은 기판 상에 격벽 형상의 수지패턴을 형성하는 단계와, 수지패턴이 형성된 기판 상에 도금을 이용하여 금속물질 성장시켜 소정 두께의 금속층을 형성하는 단계와, 금속층에서 수지패턴 및 기판을 제거하는 단계를 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 실시예에 따른 PDP의 격벽 형성용 금형 제조방법을 단계적으로 나타낸다.
도 6a를 참조하면, 소정 두께의 감광성수지층(32)이 기판(4) 상에 형성된다. 이 감광성수지층(32)의 두께는 대략 200∼500 μm 정도로 설정된다. 감광성수지층(32)은 IBM사에서 개발된 'SU-8'과 같은 후막용 네거티브 포토레지스트(Negative Photoresist)와 같이 후막 형성이 용이한 감광성 수지재료가 바람직하다. 이는 감광성수지층(32)의 두께가 격벽의 높이를 좌우하기 때문으로, 격벽의 높이를 높게 하기 위해서는 감광성 수지층(32)의 두께가 그 만큼 두꺼워져야 하기때문이다. 감광성수지층(32) 위에는 도 6b와 같이 마스크(34)가 형성된다. 감광성 수지층(32)이 형성된 기판(4) 상에 자외선(UV)을 조사하여 노광한 후, 식각하여 마스크(34)에 의해 마스킹되지 않은 부분의 감광성수지를 제거하게 된다. 그러면 도 6c와 같이 각형 수지패턴(36a)만이 기판(4) 상에 남게 된다. 이어서, 소정온도로 수지패턴(36b)이 형성된 기판(4)을 열처리하게 된다. 그러면 도 6d와 같이 열처리 온도에 따라 수지패턴(36a)의 리플로우(Reflow) 정도의 차가 발생되어 수지패턴(36a)의 표면이 곡면 형태로 되며, 기판(4)과의 접합면에서부터 위로 갈수록 폭이 좁은 곡면 형태로 된다. 즉, 열처리에 의해 수지패턴(36a)은 그 표면이 각형에서 곡면으로 변하게 되며, 기판(4)과의 접착면과 위쪽의 수축 정도의 차에 의해 기판(4)과의 접착면에서는 폭이 크게 위쪽으로 갈수로 폭이 좁아지게 된다. 이러한 곡면 형태의 수지 구조물(36b) 표면과 기판(4) 표면에 전기도금 또는 무전해 도금에 의해 도 6e와 같이 금속층(38)을 성장시키게 된다. 도금시간이 경과됨에 따라 금속층(38)이 곡면 형태의 수지 구조물(36b)을 감싸고 소정 두께로 성장되면 금속층(38)과 기판(4)을 분리시키고 곡면 형태의 수지패턴(36b)을 제거하게 된다. 기판(4) 및 수지패턴(36b)이 제거된 금속층(38)은 도 6f에 나타낸 바와 같이 격벽 형성용 금형(40)이 된다. 이 금형(40)에 형성된 홈(40a)은 곡면 형태의 수지패턴(36b)이 전사된 형상을 가지게 되므로 표면으로부터 깊어질수록 폭이 좁고, 그 표면이 곡면으로 된다.
한편, 금형에 따라서는 추가적인 열처리공정없이 도 6c에서 각형 수지패턴(36a) 및 기판(4) 상에 직접 전기도금이나 무전해 도금을 실시하여 금형을제조할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PDP의 격벽 형성용 금형 제조방법은 기판 상에 격벽 형상의 감광성 수지패턴을 형성한 후, 감광성 수지패턴을 소정 온도로 열처리하여 감광성 수지패턴의 리플로우 차를 이용하여 감광성 수지패턴의 표면이 곡면 형상을 가지게 한 다음, 이러한 감광성 수지패턴과 기판 상에 전기도금 또는 무전해 도금에 의해 금속물질을 성장시켜 금형을 제작함으로써 곡면 형상을 가지는 격벽홈을 형성하기에 적합한 금형을 용이하게 제작할 수 있게 된다. 이와 같은 금형 제조방법에 의하면, 기계적으로 가공하지 않고 감광성 수지 패터닝 공정, 포토레리소그라피공정 공정 및 도금공정에 의해 금형을 형성함으로써 기계적인 가공에 의해 홈 표면에 발생하는 스크래치 등의 가공흔적이 없게 된다. 나아가, 금형에 형성된 홈이 테이퍼(taper) 형태를 가지게 되고 그 표면이 곡면을 이룸으로써 격벽재 페이스트나 그린 테이프에 대한 금형 인가압력이 낮추어 질 수 있을 뿐 아니라 격벽재의 뜯김현상을 최소화하여 고정세의 격벽을 형성할 수 있게 된다. 또한, 격벽 제조시의 공정 난이도가 줄어들게 되어 PDP용 격벽의 생산성을 향상시킴은 물론 PDP의 생산비용을 절감할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (3)

  1. 기판 상에 격벽 형상의 수지패턴을 형성하는 단계와,
    상기 수지패턴이 형성된 기판 상에 도금을 이용하여 금속물질 성장시켜 소정 두께의 금속층을 형성하는 단계와,
    상기 금속층에서 상기 수지패턴 및 기판을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 형성용 금형 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속층을 형성하는 단계는 전기도금 및 무전해질 도금 중 어느 하나의 도금법을 이용하여 상기 수지패턴이 형성된 기판 상에 금속물질을 성장시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 형성용 금형 제조방법.
  3. 삭제
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